محاسبه سطح مقطع سیم بر اساس توان و چگالی جریان: قوانین، الگوریتم، ظرافت های الکتریکی

انتخاب مناسب کابل برای ترمیم یا سیم کشی عملکرد بی عیب و نقص سیستم را تضمین می کند. دستگاه ها قدرت کامل را دریافت خواهند کرد. گرمای بیش از حد عایق با عواقب مخرب بعدی وجود نخواهد داشت. محاسبه معقول سطح مقطع سیم از نظر قدرت، هم خطر اشتعال و هم هزینه اضافی خرید یک سیم گران قیمت را کاهش می دهد. بیایید نگاهی به الگوریتم محاسبه بیندازیم.

ساده شده، یک کابل را می توان با خط لوله ای که گاز یا آب را انتقال می دهد مقایسه کرد. به همین ترتیب، یک جریان در امتداد هسته خود حرکت می کند که پارامترهای آن به اندازه یک کانال حامل جریان معین محدود می شود. نتیجه انتخاب نادرست بخش آن دو گزینه اشتباه رایج است:

کانال حامل جریان بسیار باریک است، به همین دلیل چگالی جریان چندین بار افزایش می یابد. افزایش چگالی جریان مستلزم گرم شدن بیش از حد عایق و سپس ذوب شدن آن است. در نتیجه جریان مجدد، نقاط "ضعیف" برای نشت های معمولی به حداقل می رسد و آتش سوزی به حداکثر می رسد.
رگ بیش از حد پهن که در واقع اصلا بد نیست. علاوه بر این، وجود فضایی برای انتقال جریان الکتریکی تأثیر بسیار مثبتی بر عملکرد و شرایط عملیاتی سیم‌کشی دارد. با این حال، جیب مالک تقریباً دو برابر مقدار واقعی مورد نیاز است.

اولین مورد از گزینه های اشتباه یک خطر آشکار است، در بهترین حالت منجر به افزایش قبض برق خواهد شد. گزینه دوم خطرناک نیست، اما بسیار نامطلوب است.

روش های "پیاده شده" محاسبات

تمام روش های محاسبه موجود بر اساس قانون به دست آمده توسط اهم است که بر اساس آن قدرت جریان ضرب در ولتاژ برابر با توان است. ولتاژ خانگی یک مقدار ثابت است، برابر با استاندارد 220 ولت در یک شبکه تک فاز. این بدان معنی است که تنها دو متغیر در فرمول افسانه ای باقی می مانند: این جریان با برق است. "رقصیدن" در محاسبات یکی از آنها ممکن و ضروری است. از طریق مقادیر محاسبه شده جریان و بار تخمینی در جداول PUE، اندازه بخش مورد نیاز را پیدا می کنیم.

لطفا توجه داشته باشید که سطح مقطع کابل برای خطوط برق محاسبه می شود، یعنی. برای سیم به سوکت خطوط روشنایی به طور پیشینی با یک کابل با سطح مقطع سنتی 1.5 میلی متر مربع گذاشته می شوند.

اگر اتاقی که قرار است مجهز شود دارای نورافکن دیسکو یا لوستر قدرتمندی نباشد که به توان 3.3 کیلووات یا بیشتر نیاز دارد، افزایش سطح مقطع هسته کابل روشنایی منطقی نیست. اما سوال روزت یک موضوع کاملاً فردی است، زیرا. دو سر نابرابر مانند سشوار با آبگرمکن یا کتری برقی با مایکروویو را می توان به یک خط وصل کرد.

برای کسانی که قصد دارند خط برق را با یک اجاق برقی، دیگ بخار، ماشین لباسشویی و تجهیزات مشابه "پرخور" بارگیری کنند، توصیه می شود کل بار را در چندین گروه پریز توزیع کنند.

اگر از نظر فنی امکان تقسیم بار به گروه ها وجود ندارد، برق کاران باتجربه توصیه می کنند کابلی را با هسته مسی با مقطع 4-6 میلی متر مربع بدون هیچ سر و صدا قرار دهید. چرا با یک هسته حامل جریان مس؟ زیرا کد سختگیرانه PUE گذاشتن کابل با "پر کردن" آلومینیومی را در مسکن و در اماکن خانگی که به طور فعال استفاده می شود ممنوع می کند. مقاومت مس الکتریکی بسیار کمتر است، جریان بیشتری را از خود عبور می دهد و مانند آلومینیوم در همان زمان گرم نمی شود. از سیم های آلومینیومی در ساخت شبکه های هوای بیرون استفاده می شود، در برخی مکان ها هنوز در خانه های قدیمی باقی می مانند.

توجه داشته باشید! سطح مقطع و قطر هسته کابل دو چیز متفاوت هستند. اولی به میلی متر مربع نشان داده شده است، دومی به سادگی در میلی متر است. نکته اصلی این است که اشتباه نکنید!

برای جستجوی مقادیر جدولی توان و جریان مجاز، می توانید از هر دو نشانگر استفاده کنید. اگر جدول اندازه سطح مقطع را بر حسب میلی‌متر مربع نشان می‌دهد، و ما فقط قطر آن را بر حسب میلی‌متر می‌دانیم، این ناحیه باید با استفاده از فرمول زیر پیدا شود:

محاسبه اندازه مقطع با توجه به بار

ساده ترین راه برای انتخاب کابل با اندازه دلخواه، محاسبه سطح مقطع سیم بر اساس توان کل تمام واحدهای متصل به خط است.

الگوریتم محاسبه به شرح زیر است:

برای شروع، بیایید در مورد واحدهایی تصمیم بگیریم که احتمالاً می توانند به طور همزمان توسط ما استفاده شوند. مثلاً در حین کار دیگ، ناگهان می خواهیم آسیاب قهوه، سشوار و ماشین لباسشویی را روشن کنیم.
سپس، با توجه به داده های گذرنامه های فنی یا با توجه به اطلاعات تقریبی از جدول زیر، ما به طور معمول قدرت واحدهای خانگی را که به طور همزمان مطابق با برنامه های ما کار می کنند، خلاصه می کنیم.
فرض کنید که در مجموع 9.2 کیلو وات دریافت کردیم، اما این مقدار خاص در جداول PUE نیست. این بدان معنی است که شما باید به سمت یک ضلع بزرگتر امن گرد کنید - یعنی. نزدیکترین مقدار را با مقداری توان اضافی بگیرید. این 10.1 کیلو وات و مقدار مقطع متناظر 6 میلی متر مربع خواهد بود.

همه گردها به سمت بالا "هدایت" می شوند. در اصل، می توان قدرت جریان نشان داده شده در برگه های داده را خلاصه کرد. محاسبات فعلی و گرد کردن به همین ترتیب انجام می شود.

چگونه سطح مقطع فعلی را محاسبه کنیم؟

مقادیر جدول نمی تواند ویژگی های فردی دستگاه و عملکرد شبکه را در نظر بگیرد. ویژگی جداول متوسط است. پارامترهای حداکثر جریان مجاز برای یک کابل خاص در آنها ذکر نشده است، اما برای محصولات با مارک های مختلف متفاوت است. نوع واشر در جداول بسیار سطحی تحت تاثیر قرار گرفته است. برای صنعتگران دقیقی که روش آسان جستجو در جداول را رد می کنند، بهتر است از روش محاسبه اندازه مقطع سیم بر اساس جریان استفاده کنند. به طور خاص تر، چگالی آن.

چگالی جریان مجاز و عملیاتی

بیایید با تسلط بر اصول اولیه شروع کنیم: بیایید در عمل فاصله مشتق شده 6 - 10 را به خاطر بسپاریم. اینها مقادیری است که توسط برقکاران طی سالیان متمادی "به صورت تجربی" به دست آمده است. در محدوده های مشخص شده، قدرت جریان عبوری از 1 میلی متر مربع از یک هسته مسی متفاوت است. آن ها یک کابل با هسته مسی با سطح مقطع 1 میلی متر مربع بدون گرم شدن بیش از حد و ذوب عایق به جریان 6 تا 10 آمپر اجازه می دهد تا با خیال راحت به واحد مصرف کننده در انتظار آن برسد. بیایید بفهمیم که از کجا آمده است و فورک فاصله مشخص شده به چه معناست.

طبق آیین نامه قوانین برق PUE، 40٪ به کابل برای گرم شدن بیش از حد اختصاص داده می شود که برای غلاف آن خطرناک نیست، به این معنی:

6 توزیع شده در هر 1 میلی متر مربع از هسته حامل جریان، چگالی جریان عملیاتی عادی است. تحت این شرایط، هادی می تواند به طور نامحدود بدون محدودیت زمانی کار کند.
10 A توزیع شده در هر 1 میلی متر مربع هادی مسی می تواند برای مدت کوتاهی از هادی عبور کند. مثلا وقتی دستگاه را روشن می کنید.

جریان انرژی 12 A در یک کانال میلیمتری مسی در ابتدا "تنگ" خواهد بود. چگالی جریان از سفتی و هجوم الکترون ها افزایش می یابد. در مرحله بعد، دمای جزء مسی افزایش می یابد که همیشه بر وضعیت غلاف عایق تأثیر می گذارد.

لطفاً توجه داشته باشید که برای کابلی با هسته حامل جریان آلومینیومی، چگالی جریان فاصله ای بین 4 تا 6 آمپر در هر 1 میلی متر مربع هادی را نشان می دهد.

ما متوجه شدیم که مقدار محدود چگالی جریان برای یک هادی ساخته شده از مس الکتریکی 10 A در هر سطح مقطع 1mm² و 6 A عادی است. بنابراین:

یک کابل با سطح مقطع هادی 2.5 میلی متر مربع می تواند جریان 25 A را تنها در چند دهم ثانیه هنگامی که تجهیزات روشن می شود منتقل کند.
او قادر خواهد بود جریان 15 آمپر را به طور نامحدود منتقل کند.

چگالی جریان بالا برای سیم کشی در معرض معتبر است. اگر کابل در یک دیوار، در یک آستین فلزی گذاشته شده باشد، مقدار مشخص شده چگالی جریان باید در ضریب تصحیح 0.8 ضرب شود. یک نکته ظریف دیگر را در سازماندهی یک نوع سیم کشی باز به یاد داشته باشید. به دلایل استحکام مکانیکی، کابل با سطح مقطع کمتر از 4 میلی متر مربع در مدارهای باز استفاده نمی شود.

مطالعه طرح محاسباتی

دوباره هیچ محاسبات فوق العاده پیچیده ای وجود نخواهد داشت، محاسبه سیم برای بار آینده بسیار ساده است.

ابتدا حداکثر بار مجاز را پیدا می کنیم. برای این کار، قدرت دستگاه هایی را که قصد داریم به طور همزمان به خط وصل کنیم، خلاصه می کنیم. به عنوان مثال، قدرت ماشین لباسشویی 2000 وات، سشوار 1000 وات و هر بخاری 1500 وات را اضافه می کنیم. ما 4500 وات یا 4.5 کیلو وات دریافت کردیم.
سپس ما نتیجه خود را بر ولتاژ استاندارد خانگی 220 ولت تقسیم می کنیم. ما 20.45 ... A به دست آوردیم، همانطور که انتظار می رود به عدد صحیح گرد شده است.
در مرحله بعد، در صورت لزوم ضریب تصحیح را وارد کنید. مقدار با ضریب برابر با 16.8، گرد 17 A، بدون ضریب 21 A خواهد بود.
به یاد می آوریم که ما پارامترهای عملیاتی توان را محاسبه کرده ایم، اما باید حداکثر مقدار مجاز را نیز در نظر بگیریم. برای انجام این کار، ما قدرت فعلی محاسبه شده توسط ما را در 1.4 ضرب می کنیم، زیرا اصلاح اثرات حرارتی 40٪ است. دریافت شده: به ترتیب 23.8 A و 29.4 A.
این بدان معنی است که در مثال ما، برای عملکرد ایمن سیم کشی باز، یک کابل با سطح مقطع بیش از 3 میلی متر مربع و برای یک نسخه مخفی، 2.5 میلی متر مربع مورد نیاز است.

فراموش نکنیم که به دلیل شرایط مختلف، گاهی اوقات تعداد واحدهای بیشتری از آنچه انتظار داشتیم را همزمان روشن می کنیم. اینکه هنوز لامپ ها و وسایل دیگری هستند که انرژی کمی مصرف می کنند. در صورت افزایش ناوگان لوازم خانگی مقداری ذخیره ذخیره می کنیم و با محاسبات به سراغ خرید مهمی می رویم.

راهنمای ویدیویی برای محاسبات دقیق

بهترین کابل برای خرید چیست؟

به دنبال توصیه های دقیق PUE، ما محصولات کابلی را با "گروه های حروف" NYM و VVG در علامت گذاری برای ترتیب اموال شخصی خریداری خواهیم کرد. این آنها هستند که باعث گله و شکایت برق و آتش نشانی نمی شوند. گزینه NYM آنالوگ محصولات داخلی VVG است.

بهتر است کابل خانگی با شاخص NG همراه باشد، به این معنی که سیم کشی در برابر آتش مقاوم خواهد بود. اگر قصد دارید پشت یک پارتیشن، بین تیرچه ها یا بالای سقف کاذب خط بکشید، محصولاتی با انتشار دود کم خریداری کنید. آنها یک شاخص LS خواهند داشت.

به این روش ساده، سطح مقطع هسته رسانای کابل محاسبه می شود. اطلاعات در مورد اصول محاسبات به شما در انتخاب منطقی این عنصر مهم شبکه برق کمک می کند. اندازه لازم و کافی هسته حامل جریان برق لوازم خانگی را تامین می کند و باعث آتش سوزی در سیم کشی نمی شود.